ETC技术与高速公路收费系统.doc

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1、ETC技术与高速公路收费系统作者：彭齐燕来源：《中国科技博览》2013年第26期        摘要：本文以高速公路收费为研究对象，进行关于ETC自动收费系统的工作原理，系统框架以及实现技术分析，得到高速公路实现的主要技术是通过短程无线通信电子收费技术，同时进行国内外关于ETC技术在高速公路上的应用性研究。        关键词：ETC技术高速公路自动收费        中图分类号：U495文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）26-638-01        引言        随着经济的不断发展，我国的高速公

2、路得到了突飞猛进进步，在国民经济中占据着重要的地位。在高速公路的收费环节，如何能够有效的提高车辆的通行的效率，减少收费过程中所花费的时间，一直是关注的热点问题。随着科技的进步，收费技术也随着不断地发展，收费方式从人工收费、半自动收费，ETC收费等，其中ETC收费成为今后一个发展方向，是智能运输系统ITS的一个重要额定组成部分，可以有效的减少停车次数，保护环境，提高运输效率的特点，在高速公路收费中应用具有重要的意义。        1.ETC系统概述        电子收费系统简称ETC，或者叫做不停车收费系统，成为今后应用在高速

3、公路，桥梁的一种新的自动收费系统。ETC技术主要利用地感线圈，通过感知运行车辆，通过机载设备与外部天线之间进行通信，完成车辆的识别，从而实现收费数据的交互的功能。ETC广泛的采用多方面的技术，具有无人操作、无现金交易以及不停车的三方面特征。        一个完整的ETC系统主要有车道控制器、后台系统以及RSU、OBU等组成，其中后台的子系统主要有自动车辆分类、现场稽查处理以及自动车辆识别三个子系统，这三个子系统都是通过车道控制器来连接起来的。如图1-1所示，是ETC系统的体系结构：        ETC系统的车道控制器主要的组

4、成有控制器、自动栏杆机、天线、费用显示器以及车辆检测其组成。自动车辆识别系统AVI主要有电子标签、读写器以及PC机组成，主要通过天线发射信号，根据标签来读写车辆的信息，传递到计算机中进行分析。自动车辆分类系统可以采用图形匹配、红外线与压力传感器技术、红外与光纤传感器方式进行车辆的车型识别。现场稽查处理系统主要通过现场栏杆拦截、视频抓拍稽查处理等方式进行高速公路运行的相关管理。        ETC系统基本原理主要通过车辆上的电子标签与天线进行数据的交换，根据计算机识别出来的关于车辆的信息，车型信息，通过关联的银行账户扣除相对应的

5、费用。假如扣除失败，则采用现场稽查处理系统进行事故处理。        2.ETC实现技术对比分析        为了实现电收费的目的，主要的技术手段可以有车牌识别、短程无线通信、车辆定位系统电子收费技术。        1）短程无线通信电子收费技术        此技术主要通过路边设备与车辆上的机载设备进行关联，可以在不停车的情况喜爱进行扣费的一种技术，在高速公路中得到广泛的应用。其主要有车载单元、分类系统、路边设备组成的前台系统与扣费功能的后天系统组成。通过安装在车辆上的机载设备（有相关的车型信息、用户账户信息等），当进入到

6、收费站时候，路边的设备与其进行通信，根据相关的车辆信息进行扣除费用，此操作在后台系统进行。        2）车牌识别电子收费技术        此技术主要是根据图像与光学识别的技术进行车牌的识别，此方法需要事先将预付费用以及车牌信息输入到计算机中，通过经过收费站拍摄到的图片信息与计算机存储的数据信息进行比对分析，实现扣费的功能，如果未付款，则会记录下来，待核实后，给予罚单。系统的构成主要有摄像机与照明等组成的数据采集系统与费用管理饿后台收费系统组成。        3）车辆定位系统电子收费技术        此方法主要是利用G

7、PRS或者GSM技术与车辆上的记载设备进行数据的通信，从而实现不停车收费的功能。主要由车载单元与定位系统或者GSM系统组成的前台系统与后台结算系统组成。当运行到收费站时候，通过安装在车上的机载设备启动通信模块进行数据的通信，将相关的信息传递给计算中心，只有当审核正确后才能进扣款的功能。付费成功显示在车载显示单元，、否则结束通信显示错误，并判断用户的合法性，将其信息进行记录。        这三种方法都有自身的优缺点，根据路测设施成本，车载成本，技术成熟性，以及收费准确率，干扰性进行比较，如表2-1所示：        别技术主要

8、用户城市拥挤收费的。由于第二种技术的精确度不高，则发展收到了很大的制约；第一种技术成熟，在高速公路中大部分采用此技术，但是需要对路测设施进行良好的维护；第三种技术技术先进，车载成本高，具有很好的灵活性，收费点分布广，广泛的适用于路网的收费。        3.E